يتكون نظام النقل بالسكك الحديدية من العديد من العناصر، وهذه العناصر مترابطة. وبدون نظام مناسب، لا يمكن للقطارات أن تعمل بسلاسة.
أولا، هناك البيئة الجغرافية على طول خط السكة الحديد.
ثانيا ما هو الغرض من النظام: نقل الركاب أم الشحن؟ إذا كان الركاب، فمن الضروري مراعاة ما إذا كان الركاب مسافرين أم مسافرين لمسافات متوسطة- إلى طويلة-.
بعد توضيح الاحتياجات، يجب تحديد نوع السكك الحديدية التي سيتم بناؤها: السكك الحديدية الخفيفة، أو السكك الحديدية الثقيلة، أو السكك الحديدية-عالية السرعة. هناك أيضًا خطوط سكك حديدية أحادية، وأنظمة مسارات مطاطية-، وسكك حديدية ماجليف، حيث تستخدم هذه الخطوط أيضًا قطارات موجهة بمسارات-. تمتلك العديد من المدن الكبرى الآن أنظمة نقل بالسكك الحديدية أو الترام.
بعد اتخاذ قرار بشأن نوع السكة الحديدية، يجب اختيار مقياس المسار بعناية.
فيما يتعلق بقوة القطارات، استخدمت العصور القديمة الخيول، ثم البخار لاحقًا، ثم الكهرباء، مما يتطلب أنظمة كهربة. وهذا يؤدي إلى طرق مختلفة لتشغيل القطارات. وأكثرها شيوعًا هي الكابلات العلوية وإمدادات الطاقة المعتمدة على المسار-.
وأخيرًا، يجب تحديد عدد المسارات بناءً على حجم حركة المرور. إذا كان حجم المرور منخفضاً، يمكن بناء مسار واحد فقط، ولكن يجب أن تكون هناك منطقة مرور للسماح لأكثر من قطار باستخدام هذه السكة. إذا كان حجم حركة المرور مرتفعًا، فيمكن وضع مسارات مزدوجة أو حتى متعددة. تحتوي بعض الأقسام المزدحمة أيضًا على ثمانية مسارات تعمل بالتوازي، بأربعة مسارات في كل اتجاه.
